DE2112258C3

DE2112258C3 - Packer für Verpreßanker

Info

Publication number: DE2112258C3
Application number: DE19712112258
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Polensky & Zoellner 5000 Koeln De
Current assignee: Polensky & Zoellner 5000 Koeln De
Priority date: 1971-03-13
Filing date: 1971-03-13
Publication date: 1982-02-18
Also published as: IT957304B; CH550934A; AT313221B; DE2112258A1; DE2112258B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Packer für Verpreßanker, insbesondere Felsanker, zum Abdichten der Verankerungslänge des Verpreßankers mit einem Schlauchstück aus elastischem Material, das mit seinen beiden Enden am Zugglied druckdicht befestigt und in seinem mittleren Bereich durch ein Druckmedium elastisch aufweitbar ist, in den eine Druckmittelleitung mündet.

Es ist ein Dichtungspacker dieser Art bekannt (FR-PS 39 176), der ein Schlauchstück aus elastischem Material aufweist, das vor dem Verpressen der Verankerungslänge durch ein Druckmedium aufgeweitet wird. Bei diesem bekannten Packer besteht das Schlauchstück aus einem durchlässigen Material und wird mit einem dünnflüssigen Mörtel gefüllt, wobei das überschüssige Anmachwasser durch das Schlauchstück nach außen entweichen soll. Nach dem Erhärten des Zementmörtels bildet der Packer dann einen Dichtungspfropf, der die nachträglich zu injizierende Verankerungslänge nach vorn hin abschließt.

Bei diesem bekannten Packer muß damit gerechnet werden, daß der in das Schlauchstück eingefüllte Zementmörtel, der einen Pfropf von verhältnismäßig großer Dicke bildet, nach dem Erhärten sehr stark schwindet so daß die erforderliche Dichtigkeit an der Bohrlochwandung nicht mehr gewährleistet ist Außerdem «st der Gleitwiderstand des Schlauchstückes an der Bohrlochwandung gering und das Schlauchstück liegt nur auf einer verhältnismäßig kurzen Strecke an der Bohrlochwandung an. Schließlich können auch Undichtigkeiten am Mörtelpfropf an denjenigen Stellen auftreten, wo dieser von der Druckmittelleitung und der Ankerhülse selbst durchsetzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und den Packer so auszubilden, daß das Schlauchstück nahezu auf seiner gesamten Länge dicht an der Bohrlochwand anliegt sich an dieser gut verkrallt und der Packer an der Durchtrittsstelle von Druckmittelleitung und Zugglied nicht undicht wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst daß das Schlauchstück an seinem Außenumfang mit Umfangsnuten versehen und auf einer Hülse befestigt ist welche das Zugglied dicht umschließt und die Druckmittelleitung aufnimmt

Bei einer solchen Ausgestaltung ist die Abdichtung der durch den Packer hindurchgeführten Druckmittelleitung und des Zuggliedes selbst vom Druckmedium unabhängig. Als Druckmedium muß deshalb kein Zementmörtel oder ein anderes erhärtendes Material verwendet werden, sondern es kann hierfür eine Druckflüssigkeit beispielsweise Druckwasser, eingesetzt werden, das zwischen den Außenumfang der Hülse und das diese umgebende Schlauchstück gepreßt wird. Durch Verwendung der Hülse ist es außerdem möglich, das Schlauchstück sehr nahe an die Innenwand des Bohrloches heranzubringen, so daß schon eine verhältnismäßig geringe Aufweitung genügt, um das Schlauchstück gegen die Bohrlochwandung zu pressen. Dank der am Außenumfang des Schlauchstückes angeordneten Umfangsnuten verkrallt sich das Schlauchstück gut in der Bohrlochwand und bildet in aufgeblähtem Zustand im Längsschnitt einen Polygonzug. Hierbei bilden die den Befestigungsstellen benachbarten Abschnitte des Schlauchstückes mit der Hülse einen verhältnismäßig steilen Winkel, so daß die Keilwirkung des später einzubringenden Verpreßmörtels gering ist

Die Hülse kann von einem Innenrohr und einem Außenrohr gebildet werden, die im Abstand voneinander angeordnet sind und in deren mit einer druckfesten Füllmasse ausgefüllten Zwischenraum die Druckmittelleitung sowie Leitungen zum Injizieren und Entlüften der Verankerungslänge angeordnet sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die zum Entlüften und Verpressen der Verankerungslänge erforderlichen Leitungen im Bereich der Dichtungspackung selbst abgedichtet sind, so daß hier ein Druckverlust nicht befürchtet werden muß.

Das Schlauchstück kann mit seinen Enden auf das Außenrohr der Hülse aufgeklebt oder mit Halteringen aufgepreßt sein. Hierdurch wird ein guter Halt des Schlauchstückes auf der Hülse erzielt, so daß auf das Schlauchstück ein hoher Innendruck ausgeübt werden kann, der die Gewähr für ein glattes Anliegen des Schlauchstückes an der Bohrlochwand bietet

Es ist zweckmäßig, wenn das Innenrohr der Hülse das Zugglied dicht umschließt und zumindest an einem Ende der Hülse über das Außenrohr herausragt. Hierdurch ist es möglich, auch eine gute Abdichtung gegenüber dem Zugglied selbst zu erreichen, da die vorstehenden Enden des Innenrohres mit Hilfe von Isolierbinden und

Isoliermasse druckdicht an das Zugglied angeschlossen werden können.

An das Druckmittelrohr wird zweckmäßig ein Manometer angeschlossen. Dies hat den Vorteil, daß nicht nur der Druck im Inneren der Schlauchmanschette festgestellt werden kann, der für eine einwandfreie Abdichtung erforderlich ist, sondern es ist hierdurch auch möglich, die Druckerhöhung im Inneren der Schlauchmanschette zu beobachten, die sich beim Injizieren des Verpreßraumes ergibt Hierdurch ist eine doppelte Kontrolle des im Injektionsraum herrschenden Druckes möglich, der einmal mit einem Manometer an der Injektionspumpe und zum anderen mit dem Manometer an der Druckmittelleitung überwacht werden kann.

Darüber hinaus kann das Druckmittelrohr mit einem Rückschlagventil oder einem anderen Absperrorgan versehen sein, da der Druck im Inneren der Schlauchmanschette solange aufrechterhalten werden muß, bis der in den Verpreßraum injizierte Mörtel sich verfestigt hat

Der Packer nach der Erfindung wird durch die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Verpreßanker mit einem Packer nach der Erfindung im Bohrloch in einer seitlichen Ansicht,

F i g. 2 eine Einzelheit der F i g. 1 mit dem Packer in einer Ansicht und teilweise im Längsschnitt und

Fig.3 den Gegenstand der Fig.2 in einem Querschnitt nach Linie ΙΙΙ-ΙΪΙ.

In einem absü-rzgefährdeten Felsteil 10 ist ein Bohrloch 11 angeordnet, welches sich mit seinem hintersten Ende 11a bis in gesunde Felsteile 10a erstreckt Vor den absturzgefährdeten Felsteilen 10 ist ein Stahlbetonriegel 12 angeordnet, in dem sich eine Aussparung 13 befindet, welche mit dem Bohrloch 11 fluchtet

In die Aussparung 13 und das Bohrloch 11 ist ein Verpreßanker eingeführt, dessen Zugglied sich aus mehreren Spanndrähten 15 aus hochwertigem Stahl zusammensetzt, die im Bereich des Bohrloches 11 von einem Hüllrohr !6 umschlossen werden, jedoch am Ende 11a des Bohrloches 11 in der Verankerungslänge 17 aufgefächert sind und frei liegen. Die Spanndrähte 15 werden am vorderen Ende des Zuggliedes 14 in an sich bekannter Weise zusammengefaßt und mit einem Spannkopf 18 verbunden, auf den eine Spannmutter 19 aufgeschraubt ist, welche sich gegen eine Ankerplatte 20 abstützt die ihrerseits gegen den Beton des Stahlbetonriegels 12 anliegt.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Verpreßanker handelt es sich um einen Freispielanker, der frei im Bohrloch 11 liegt und bei dem nur das hintere Ende im Bsreich der Verankerungslänge 17 mit einem Verpreßmörtel 21 im Bohrloch 11 verankert ist.

Die Verankerungslänge 17 ist gegenüber dem offenen Bohrloch 11 durch einen Packer 22 abgedichtet. Dieser Packer 22 besteht aus einem Schlauchstück 23 aus Gummi oder elastischem Kunststoff, das über eine zylindrische Hülse 24 geschoben ist Diese zylindrische Hülse 24 besteht aus einem Außenrohr 25 und einem Innenrohr 26 aus Stahlblech oder Kunststoff, die im Abstand voneinander angeordnet sind und von denen das ir.nenrohr 26 das Zugglied dicht umschließt In dem Zwischenraum zwischen dem Außenrohr 25 and dem Innenrohr 26 ist eine Entlüftungsleitung 27 und eine !njektionsleitung 28 angeordnet die in die Verankerungslänge 17 des Bohrloches 11 hineinreichen. Außerdem ist in dem Zwischenraum zwischen dem Außenrohr 25 und dem Innenrohr 26 noch ein Druckmittelrohr 30 eingebaut das an eine dem mittleren Bereich 31 des Schlauchstückes 23 zugewandte Mantelöffnung 32 angeschlossen ist Der noch verbleibende Raum zwischen Außenrohr 25 und Innenrohr 26 ist mit einer druckfesten Füllmasse 29, beispielsweise einem Zementmörtel, ausgefüllt

Das Innenrohr 26 ragt über beide Enden 33 und 34 der Hülse 24 hinaus und ist dort einerseits mit Isolierbinden 35 an die Spanndrähte 15 und anderererseits an das Hüllrohr 16 des Zuggliedes 14 angeschlossen.

Das Schlauchstück 23 wird an seinen beiden Enden 23a und 236 mit Halteringen 36 und 37 fest auf das Außenrohr 25 der Hülse 24 druckdicht aufgepreßt. Es trägt ferner auf seinem Außenumfang 38 mehrere, im Abstand voneinander angeordnete Umfangsnuten 39.

An das Druckmittelrohr 30 ist ein hier nicht näher dargestelltes Rückschlagventil und ein Manometer angeschlossen.

Vor dem Injizieren des Verpreßmörtels 21 in die Verankerungslänge 17 wird durch das Druckmittelrohr 30 zwischen das Außenrohr 25 der Hülse 24 und das Schlauchstück 23 Druckmittel eingepreßt Hierdurch wird das Schlauchstück 23 aufgeweitet und legt sich in seinem mittleren Bereich 31 fest gegen die Wand des Bohrloches 11 an. Hierbei ist die schräge Übergangsfläche zwischen dem inneren Rand der Halteringe 36 und 37 und der Bohrlochwand auf den Schlauchbereich zwischen Innenrand der Halteringe 36 und 37 und der diesem Rand benachbarten Umfangsnuten 39 begrenzt, so daß der in diese Keilringfläche eindringende Verpreßmörtel 21 nur eine verhältnismäßig geringe Keilwirkung ausüben kann.

Nachdem ein Dichtungsdruck von etwa 1 MPa durch das Druckmittelrohr 30 aufgebracht wurde, wird durch die Injektionsleitung 28 Injektionsmörtel in die Verankerungslänge 17 eingepreßt, wobei die in der Verankerungslänge 27 eingeschlossene Luft durch die Entlüftungsleitung 27 entweicht. Das Auspressen der Verankerungslänge 17 erfolgt mit einem Druck von mindestens 2 MPa, um den Mörtel unter Vorspannung zu setzen und spätere Zugrisse im Verankerungspfropfen zu vermeiden. Der Druck im Verpreßraum kann durch den Druckanstieg in dem Schlauchstück 23 über das in das Druckmittelrohr 30 eingeschaltete Manometer kontrolliert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Packer für Verpreßanker, insbesondere Felsanker, zum Abdichten der Verankerungslänge des Verpreßankers mit einem Schlauchstück aus elastischem Material, das mit seinen beiden Enden am Zugglied druckdicht befestigt und in seinem mittleren Bereich durch ein Druckmedium elastisch aufweitbar ist, in den eine Druckmittelleitung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß das ₎₀ Schlauchstück (23) an seinem Außenumfang (38) mit Umfangsnuten (39) versehen und auf einer Hülse (24) befestigt ist, welche das Zugglied (14) dicht umschließt und die Druckmittelleitung (30) aufnimmt

2. Packer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (24) von einem Innenrohr (26) und einem Außenrohr (25) gebildet wird, die im Abstand voneinander angeordnet sind, und in deren mit einer druckfesten Füllmasse (29) ausgefüllten Zwischenraum die Druckmittelleitung (30) sowie Leitungen (28 und 27) zum Injizieren und Entlüften der Verankerungslänge (17) angeordnet sind.

3. Packer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchstück (23) mit seinen Enden (23a, 23b) auf das Außenrohr (2S) der Hülse (24) aufgeklebt ist

4. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (23a, 23i>) des Schlauchstückes (23) mit Halteringen (36,37) auf der Hülse (24) befestigt sind.

5. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Innenrohr (26) das Zugglied (14) dicht umschließt und zumindest an einem Ende (34) der Hülse (24) über das Außenrohr (25) herausragt.

6. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß .in das Druckmittelrohr (30) ein Manometer angeschlossen ist.

7. Packer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelrohr (30) ein Rückschlagventil oder ein anderes Absperrorgan aufweist.